Создание лучших композитных велосипедов, часть 2

Мой последний блог о велосипедах HIA Velo был посвящен использованию высокомолекулярного полипропилена (HMWPP) в сочетании с углеродным волокном для создания более прочных велосипедных рам. Но по этой теме есть еще кое-что:велосипедные диски (колеса), сочетающие углерод и HMWPP для большей прочности. Недавно у меня была возможность поговорить с Рэем Скраггсом, основателем, владельцем и дизайнером продукции Derby Rims LLC (Сан-Ансельмо, Калифорния, США). Компания названа в честь прозвища Скраггса (дерби), которое произошло из-за его участия в дружеских слетах на горных велосипедах, или дерби, в горах Калифорнии.

Скраггс начал разрабатывать и тестировать велосипедные обода из углеродного волокна в 2012 году и продал свои первые обода для горных велосипедов, которые были шире, чем любые доступные в то время, в 2013 году. Скраггс говорит:«Мои обода из углеродного волокна стали намного лучше, более толстые и долговечные. стенки обода и безопасность удержания шин по сравнению с существующими карбоновыми ободами ». Он добавляет, что продвинутые гонщики признали преимущества улучшенной ширины, прочности и безопасности. Скраггс продолжал инвестировать всю выручку от продажи колесных дисков обратно в бизнес, продолжая при этом дневную работу по тестированию и разработке программного обеспечения для бизнеса. Он объясняет, что подал заявки на патенты на новые конструкции для самозащиты, но добавляет:«Мои конструкции сразу же были скопированы почти всеми марками дисков из углеродного волокна».

Колеса Скраггса были изготовлены китайской компанией, специализирующейся на карбоновых композитах и ​​велосипедах. Он говорит, что был «поражен», когда оценил работу первых ободов. Этот конфиденциальный производитель использует стальные формы, укладывает однонаправленное углеродное волокно в формы и применяет баллон для давления уплотнения для внутренней части полого обода. После отверждения и охлаждения формы ободья извлекаются из формы, очищаются от заусенцев, шлифуются, просверливаются (для спиц) и обрабатываются (некоторые покрываются краской), - говорит Скраггс:«Завод Derby Rims имеет 24 сертификата контроля качества во время производства каждый обод перед отправкой ».

Скраггс говорит, что, вероятно, углеродное волокно не может быть более сильным, чем обод горного велосипеда. Они подвергаются частому и нерегулярному изгибу от камней и корней деревьев вдоль троп, а также множеству тяжелых гравитационных нагрузок (перегрузок) во время сжатия, когда колеса сталкиваются с препятствиями и преодолевают внезапные падения или прыжковые приземления, когда вес всадника составляет полную массу тела. часто сильно ударяется о сиденье велосипеда и опускает подвеску. После появления продукции Derby Rims среди гонщиков и гонщиков на горных велосипедах быстро распространилась информация об их качестве и характеристиках. Первые диски Derby из углеродного волокна были 34 мм (внутренняя ширина) и 40 мм (внешняя ширина), 31 мм в глубину (сверху вниз), и они имели толщину стенок 3 мм, что значительно улучшало устойчивость к резким ударам на каменистых тропах. и улучшенное сопротивление чрезмерному изгибу обода по сравнению с алюминиевыми ободами и другими композитными ободами. Действительно, диски Derby были сразу в 3-5 раз более долговечными, чем любые другие горные диски из углеродного волокна, доступные в 2013 году. Тем не менее, Скраггс говорит, что диски из углеродного волокна могут испытывать расслоение и микротрещины во время действительно сильных ударов в области верхней стенки обода ( где шина крепится к ободу).

«Я искал дальнейшие улучшения в прочности, и я встретил ребят из Oxeon (Борас, Швеция), которые пригласили меня на CAMX в 2016 году в Анахайме. Итак, я пошел на шоу, и они познакомили меня с Джен Ханной из Innegra Technologies [Гринвилл, Южная Каролина, США] ». Ханна отослала Скраггса к Руссу Эманису из Innegra, который предоставил различные образцы тканей Innegra и гибридных материалов углерод-Innegra, а также предложения по многослойной укладке, которые включали Innegra для дизайна обода горного велосипеда.

После экспериментов с Innegra в различных местах обода Скраггс скорректировал раскладки для каждой модели и типа колеса. «Первые откалиброванные испытания на изгиб под нагрузкой испытательных ободов, проведенные в конце 2017 года для« гибрида »Innegra S / Carbon, показали улучшенные значения допустимой нагрузки на изгиб обода по сравнению с обычным производством с ободами UD из 100% углеродного волокна с такой же укладкой. вес и количество слоев », - говорит Скраггс. Эти результаты вселили в него уверенность, что он инвестирует в еще несколько тестовых ободов и настоящих колес для опытных гонщиков на горных велосипедах.

Весной 2018 года испытательные диски с Innegra были предоставлены двум гонщикам скоростного спуска категории Expert и Pro для реальных испытаний в экстремальных условиях. Гонщики-испытатели не испытали поломки обода в течение почти 12 месяцев частого использования на гоночных тренировках. Скраггс говорит:«Гибридные испытательные диски Innegra, предоставленные моим гонщикам, имеют значительно более легкую конструкцию обода по сравнению с ободами Derby модели« Downhill »из 100% углеродного волокна, на которых они обычно участвуют в гонках. Гонщики и я ожидали, что гораздо более легкие гибридные обода Innegra выйдут из строя очень быстро. Но гибридные испытательные обода Innegra по-прежнему часто используются для тренировочных поездок на расстояние более 2000 миль и выдерживают некоторые чрезвычайно тяжелые нагрузки, включая приземление с 25-футовых прыжков и препятствий для скоростного спуска на очень высоких скоростях по каменистой местности ».

Скраггс говорит, что он планирует продолжить испытания этой зимой в хорошо зарекомендовавшей себя испытательной лаборатории на долговечность в Лос-Анджелесе, оснащенной динамическими роликовыми машинами, способными тестировать до 6 колес одновременно с большими неровностями, прикрепленными к роликам, и с тяжелым весом, загруженным на испытание. колесные оси. Два гибридных тестовых колеса Innegra и два базовых серийных колеса будут проверены на отказ. «После этого теста я буду уверен, что смогу инвестировать в гибридные диски Innegra для производства».

Посетите веб-сайт Скраггса Derby Rims здесь:https://www.derbyrims.com/leader-of-rim-design.html.